1.一种荧光探针,其特征在于,该探针利用绿色荧光蛋白iLOV和具有long-stokes位移的红色荧光蛋白mBeRFP荧光蛋白制备而成,用于细胞内pH值和氧化还原状态的双重监测;
应用时,利用iLOV蛋白荧光变化检测氧化还原状态,利用mBeRFP蛋白荧光变化检测pH值;具体通过如下步骤制备而成:(1)构建含有iLOV基因序列的重组质粒pYES2-iLOV
以pGEX-iLOV为模板,PCR获得iLOV序列;然后对PCR扩增产物和pYES2质粒分别进行HindIII、BamHI双酶切,并将PCR扩增后的iLOV酶切产物进一步与pYES2连接重组,构建获得重组质粒pYES2-iLOV;
(2)构建含有BeRFP基因序列的重组载体pYES2-pHaROS
以pRSET-BeRFP为模板,PCR扩增获得BeRFP序列;对PCR扩增产物进行EcoRI、XhoI双酶切,同时对步骤(1)中所构建的pYES2-iLOV质粒进行EcoRI和XhoI双酶切,再进一步对酶切产物进行连接重组,构建获得重组载体pYES2-pHaROS载体;
(3)构建含有启动子的pACT- pHaROS载体
将pYES2的诱导型启动子替换为稳定表达启动子pACT;具体而言:
对步骤(2)中所构建的pYES2-pHaROS载体进行SpeI、HindIII双酶切,与pACT进行连接重组,构建获得重组的pACT-pHaROS载体;
所述pACT序列如SEQ ID NO.1所示,具体如下:
AAAACCCTTAAAAACATATGCCTCACCCTAACATATTTTCCAATTAACCCTCAATATTTCTCTGTCACCCGGCCTCTATTTTCCATTTTCTTCTTTACCCGCCACGCGTTTTTTTCTTTCAAATTTTTTTCTTCCTTCTTCTTTTTCTTCCACGTCCTCTTGCATAAATAAATAAACCGTTTTGAAACCAAACTCGCCTCTCTCTCTCCTTTTTGAAATATTTTTGGGTTTGTTTGATCCTTTCCTTCCCAATCTCTCTTGTTTAATATATATTCATTTATATCACGCTCTCTTTTTATCTTCCTTTTTTTCCTCTCTCTTGTATTCTTCCTTCCCCTTTCTACTCAAACCAAGAAGAAAAAGAAAAGGTCAATCTTTGTTAAAGAATAGGATCTTCTACTACATCAGCTTTTAGATTTTTCACGCTTACTCTTTTTTCTTCCCAAGATCGAAAATTTACTGAATTAACA。
2.权利要求1所述荧光探针的制备方法,其特征在于,包括如下制备步骤:
(1)构建含有iLOV基因序列的重组质粒pYES2-iLOV
以pGEX-iLOV为模板,PCR获得iLOV序列;然后对PCR扩增产物和pYES2质粒分别进行HindIII、BamHI双酶切,并将PCR扩增后的iLOV酶切产物进一步与pYES2连接重组,构建获得重组质粒pYES2-iLOV;
(2)构建含有BeRFP基因序列的重组载体pYES2-pHaROS
以pRSET-BeRFP为模板,PCR扩增获得BeRFP序列;对PCR扩增产物进行EcoRI、XhoI双酶切,同时对步骤(1)中所构建的pYES2-iLOV质粒进行EcoRI和XhoI双酶切,再进一步对酶切产物进行连接重组,构建获得重组载体pYES2-pHaROS载体;
(3)构建含有启动子的pACT- pHaROS载体
将pYES2的诱导型启动子替换为稳定表达启动子pACT;具体而言:
对步骤(2)中所构建的pYES2-pHaROS载体进行SpeI、HindIII双酶切,与pACT进行连接重组,构建获得重组的pACT-pHaROS载体;所述pACT序列如SEQ ID NO.1所示。
3.如权利要求2所述荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,PCR扩增时,引物序列设计如下:正向引物iLOV-F为5' –CGAAGCTTCCAATGTCTATAGAGAAGAATTTCGTC-3',反向引物iLOV-R为5'- GCTGGATCCGCTATACATGATCACTTCCATC-3'。
4.如权利要求2所述荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,PCR扩增时,引物序列设计如下:正向引物BeRFP-F:5’-GAATTCATGGTGTCTAAGGGCGAAGAG-3’,反向引物BeRFP-R:5’-CTCGAGTATTAAGTTTGTGCCCCAGTTTG-3’。
5.如权利要求2所述荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,启动子序列pACT来自于BY4741酵母基因组,以PCR扩增方式获得,PCR扩增时,引物序列设计如下:正向引物pACT-F:5’-GAACTAGTCAAAACCCTTAAAAACATATGC-3’,反向引物pACT-R:5’-AGAAAGCTTTGTTAATTCAGTAAATTTTCGATC-3’。
6.利用权利要求1所述荧光探针所构建的定位荧光探针,其特征在于,将pACT-pHaROS载体进一步重组结合不同的细胞器定位序列,构建获得定位于不同细胞器的荧光探针,具体而言:定位于细胞核的pHaROS-T探针:以SV40 T抗原的7个氨基酸PKKKRKV序列作为细胞核定位序列,将7个氨基酸PKKKRKV对应编码碱基序列重组进入pACT-pHaROS载体;
所述7个氨基酸PKKKRKV对应编码碱基序列如SEQ ID NO.2所示,具体为:CCAAAAAAGAAAAGAAAAGTG;
定位于过氧化物酶体的pHaROS-SKL探针:以serine-lysine-leucine组成的过氧化物酶体定位信号作为定位序列,将对应碱基序列重组进入pACT-pHaROS载体;
所述serine-lysine-leucine组成的过氧化物酶体定位信号对应的碱基序列具体为:TCCAAACTT;
定位于线粒体的SU9-pHaROS探针:以Su9线粒体定位序列作为定位序列,将对应碱基序列重组进入pACT-pHaROS载体;
所述Su9线粒体定位序列对应碱基序列如SEQ ID NO.3所示,具体为:ATGGCCTCCACTCGTGTCCTCGCCTCTCGCCTGGCCTCCCGGATGGCTGCTTCCGCCAAGGTTGCCCGCCCTGCTGTCCGCGTTGCTCAGGTCAGCAAGCGCACCATCCAGACTGGCTCCCCCCTCCAGACCCTCAAGCGCACCCAGATGACCTCCATCGTCAACGCCACCACCCGCCAGGCTTTCCAGAAGCGCGCCTACTCTTCCGGATTC。
7.权利要求1或6所述荧光探针在细胞状态检测中应用,其特征在于,用于细胞内部或者具体细胞器内部的pH值和/或细胞氧化还原状态检测。
8.如权利要求7所述荧光探针在细胞状态检测中应用,其特征在于,所述细胞为真核细胞;所述细胞器为:细胞核、过氧化物媒体、线粒体。
9.利用权利要求1或6所述荧光探针的细胞pH值和/或细胞氧化还原状态检测方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)质粒转化
将所构建的pACT-pHaROS载体探针、或所构建的细胞器定位载体探针转化细胞,并筛选获得阳性转化菌株;
(2)观察检测
利用激光共聚焦显微镜,观察并记录细胞内iLOV蛋白和BeRFP蛋白的荧光比率,从而进一步判断细胞内、或具体细胞器内的pH值和/或细胞氧化还原状态;具体应用时:利用iLOV蛋白荧光变化检测氧化还原状态,利用mBeRFP蛋白荧光变化检测pH值。